Title of article :
A Comprehensive Study of the Hydroforming Process of Metallic Bellows: Investigation and Multi-objective Optimization of the Process Parameters
Author/Authors :
Safari, M Department of Mechanical Engineering - Arak University of Technology, Arak, Iran , Joudaki, J Department of Mechanical Engineering - Arak University of Technology, Arak, Iran , Ghadiri, Y Department of Mechanical Engineering - Arak University of Technology, Arak, Iran
Abstract :
In this paper, for the first time, a comprehensive experimental study is performed on hydroforming process of metallic bellows. For this purpose, the effects of the main process parameters and their interactions on the characteristics of hydroformed metallic bellows are investigated using Response Surface Methodology (RSM). The selected parameters as input variables are internal pressure, die stroke and die fillet. The measured characteristics of metallic bellows are convolution height and thickness of the top point of bellows congress. A set of experiments are carried out and the convolution height and thickness of the top point of bellows congress are measured. Then a mathematical model is developed according to the second-order linear regression equations to maximize the convolution height and thickness of the top point of bellows congress. The results show that the increase in the convolution height and decrease in the thickness of the top point of bellows congress will occur by increasing the internal pressure and die stroke. Also, the convolution height and thickness of the top point of bellows congress are increased with an increase in the die fillet.
Farsi abstract :
در اين مقاله براي اولين بار يك مطالعه ي جامع درباره ي فرايند هيدروفرمينگ بيلوزهاي فلزي صورت پذيرفته است. براي
اين منظور، اثرات مهمترين پارامترهاي فرآيند شامل فشار داخلي، كورس قالب و شعاع فيلت قالب بر مشخصات بيلوزهاي
توليدي با كمك روش پاسخ سطح بررسي شده است. دو پارامتر بيشترين ارتفاع كنگره و كمترين ضخامت ديواره بيلوز به
عنوان پارامترهاي كليدي كنترل قطعات توليدي انتخاب شده اند. تعدادي آزمايش تجربي صورت پذيرفته است و ضخامت
و ارتفاع كنگره ها اندازه گيري شده است، سپس يك مدل رياضي براساس معادله ي رگرسيوني درجه ي دوم براي تعيين
مقدار ارتفاع بيشينه ي كنگره و ضخامت كمينه توسعه داده شده است نمود. نتايج نشان مي دهد كه افزايش ارتفاع كنگره و
كاهش ضخامت كمينه زماني اتفاق ميافتد كه فشار داخلي وارد شده و كورس قالب افزايش يابد. همچنين، با افزايش شعاع
فيلت قالب، هر دو پارامتر ارتفاع كنگره و ضخامت كمينه ي بيلوز افزايش مي يابد.
Keywords :
Multi-objective Optimization , Mathematical Model , Response Surface Methodology , Metallic Bellows , Hydroforming Process